中新網(wǎng)北京12月19日電 (記者 孫自法)中國科學(xué)院自動化研究所12月19日向媒體通報說，該所與多家醫(yī)院組成的聯(lián)合團隊，通過頭部磁共振成像(MRI)結(jié)合弱監(jiān)督學(xué)習(xí)方法，研發(fā)出垂體腺瘤進襲性行為評估的深度學(xué)習(xí)模型，可無創(chuàng)進行垂體腺瘤進襲性行為的術(shù)前評估，為垂體腺瘤精準(zhǔn)治療提供重要指導(dǎo)依據(jù)。

　　這項可幫醫(yī)生提前識別垂體腺瘤中的“難纏者”、助力精準(zhǔn)個體化治療的重要研發(fā)進展，由中國科學(xué)院自動化研究所、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院與鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院等合作完成，相關(guān)成果論文近日在施普林格·自然旗下專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《NPJ數(shù)字醫(yī)學(xué)》發(fā)表。

　　研發(fā)團隊介紹說，垂體腺瘤又稱垂體神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤，約占所有顱內(nèi)腫瘤的10%-20%，據(jù)報道其患病率為每10萬人中70-100例。盡管垂體腺瘤被歸類為良性腫瘤，但超過40%的病例在病程進展中會表現(xiàn)出腫瘤侵襲性，難以通過手術(shù)完全切除，進而導(dǎo)致殘留腫瘤快速復(fù)發(fā)。20世紀(jì)提出的兩種分級通過評估腫瘤侵犯的解剖區(qū)域(側(cè)方或上下方)來判斷垂體腺瘤的侵襲性，主要以影像學(xué)檢查和手術(shù)中的觀察確定。該方法雖操作簡便，但難以關(guān)聯(lián)垂體腺瘤侵襲包繞周圍正常組織、類似惡性腫瘤的生物學(xué)行為，因此對臨床診療的指導(dǎo)價值有限。

　　2017年前后，世界衛(wèi)生組織與歐洲內(nèi)分泌學(xué)會提出“進襲性”垂體腺瘤的概念，更強調(diào)腫瘤的生物學(xué)行為。進襲性腫瘤的核心特征包括侵襲性生長、快速增大、易復(fù)發(fā)、病理標(biāo)志物異常及治療抵抗等。由于進襲性概念涵蓋維度廣泛，且目前缺乏公認的標(biāo)準(zhǔn)化評估工具，直接精準(zhǔn)評估垂體腺瘤的進襲性水平面臨挑戰(zhàn)。當(dāng)前多數(shù)相關(guān)研究難以實現(xiàn)對腫瘤進襲性的全面多維度評估，這導(dǎo)致臨床中難以精準(zhǔn)識別具有高進襲性行為的垂體腺瘤并及時進行臨床關(guān)注，也難以制定更全面的個體化診療方案。

　　在本項研究中，中國團隊首次提出基于侵襲特征的弱監(jiān)督標(biāo)簽深度學(xué)習(xí)模型，結(jié)合磁共振成像對垂體腺瘤進襲性進行評估與識別，并通過多維度、多任務(wù)驗證系統(tǒng)考察了其效能。該模型在侵襲標(biāo)簽的弱監(jiān)督指導(dǎo)下，利用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)提取特征、篩選特征后，最終為每位患者生成個體化評分。

　　結(jié)果顯示，模型評分與進襲性呈現(xiàn)密切的正相關(guān)關(guān)聯(lián)，不僅能顯著反映腫瘤侵襲狀態(tài)，還可輔助評估腫瘤復(fù)發(fā)等不良預(yù)后、病理標(biāo)志物異常及惡性腫瘤相關(guān)生物學(xué)通路的情況。目前，這一結(jié)果已在全國多家醫(yī)院多中心隊列中得到驗證，充分證實模型在復(fù)雜、多變臨床環(huán)境下的穩(wěn)定性與可靠性，為臨床廣泛推廣應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)。

　　同時，本項研究已將復(fù)雜的多步驟磁共振成像圖像處理及相關(guān)算法整合至在線平臺，臨床醫(yī)生或相關(guān)使用者僅需上傳磁共振成像數(shù)據(jù)，即可快速獲取垂體腺瘤進襲性的智能評估結(jié)果，大大降低了人工智能技術(shù)的應(yīng)用門檻。

　　研發(fā)團隊透露，下一步將立足臨床診療實際需求，持續(xù)推進模型與平臺的迭代優(yōu)化，加速科研成果從實驗室走向臨床一線，助力提升垂體腺瘤臨床診治的精準(zhǔn)化水平，切實惠及廣大患者。(完)